Комета: Британский гоночный самолет 1930-х годов

Введение

гоночный самолет 1930-х годов

{|Инфобокс тип самолета
|тип=Гоночный самолет
|производитель=de Havilland
|конструктор=A. E. Hagg
|первый полет=8 сентября 1934 года
|введен=
|снят с эксплуатации=
|статус=Один в лётном состоянии; один в процессе восстановления
|произведено=
|количество построенных=5
|стоимость=£5,000 (1934)

Новое поколение монопланов, разрабатывавшихся в то время в Америке, не имело равных в Великобритании, поэтому Джеффри де Гавиланд, британский пионер авиации и основатель авиастроительной фирмы de Havilland, был полон решимости, что ради национального престижа Великобритания должна представить серьезного конкурента. Хотя совет директоров компании признал, что вряд ли удастся возместить все инвестиции в создание такой машины, они считали, что проект повысит престиж компании и предоставит опыт в разработке быстрых монопланов. Поэтому в январе 1934 года они объявили, что если к 28 февраля будет получено три заказа, будет построен и продан специализированный гоночный самолет, способный достичь гарантированной скорости и получивший название Comet, по цене 5000 фунтов стерлингов за каждый. Эта цена оценивалась в половину стоимости производства. К установленному сроку было получено три заказа: один от Джима Моллисона, который должен был летать на нем вместе со своей женой Эми (более известной как Эми Джонсон), один от Артура Эдвардса, владельца и управляющего отелем, и последний – от автогонщика Бернарда Рубина.

Фаза проектирования

Несмотря на то, что самолет был разработан с учетом требований гонки MacRobertson, из-за своих необычных характеристик Comet не соответствовал стандартным техническим спецификациям для гоночного самолета, тем не менее он был классифицирован как "Специальный, подраздел (f), гоночный или рекордный". De Havilland уделил особое внимание дальности полета без посадки, необходимой для длинных официальных этапов. Изначально планировалось создать двухместную версию экспериментального моноплана DH.71 с двумя двигателями. Однако, этого было бы недостаточно для достижения требуемых характеристик, поэтому конструктор А. Э. Хагг обратился к более инновационному проекту. Это был консольный моноплан с закрытой кабиной, убирающимся шасси и закрылками. Для обеспечения взлета на приемлемой скорости при большой взлетной массе и удовлетворительной крейсерской скорости требовалось установить винты с изменяемым шагом. И руль высоты, и руль направления, установленные на классическом хвостовом оперении, имели балансировочные грузы. Для подтверждения конструкции крыла была построена полуразмерная модель крыла и испытана до разрушения. Наружная обшивка обрабатывалась трудоемким и повторяющимся процессом покраски и шлифовки для получения максимально гладкой поверхности, снижающей сопротивление воздуха и увеличивающей общую скорость. Аэродинамическая эффективность была приоритетной задачей, поэтому было решено использовать тонкое крыло профиля RAF34. Оно было недостаточно толстым для размещения лонжеронов достаточной глубины, чтобы выдерживать нагрузки в полете, поэтому основную нагрузку должна была нести обшивкa крыла в конструкции типа "несущая обшивка". Однако, сложные кривые, необходимые для аэродинамической эффективности, нельзя было изготовить из фанеры. Хагг, имевший опыт работы также в качестве судостроителя, адаптировал технологию строительства, ранее использовавшуюся для постройки спасательных шлюпок. Большая часть крыла была покрыта двумя слоями широких еловых планок, уложенных по диагонали, при этом внешний слой был уложен поперек внутреннего. Толщина этих планок варьировалась в зависимости от нагрузки, уменьшаясь от корневой части к законцовке крыла от до на законцовке. Крыло было собрано как единая конструкция вокруг трех коробчатых лонжеронов, расположенных на 21, 40 и 65 процентах хорды: между каждой парой лонжеронов был установлен промежуточный еловый стрингер для предотвращения выпучивания. Нервюры были изготовлены из березовой фанеры и ели. Наружная часть крыла длиной 1,83 м была обшита фанерой различной толщины из-за сложности обработки еловых планок до толщины менее 0,07 дюйма. Передняя кромка, расположенная перед передним лонжероном, также была покрыта фанерой. Центральная секция была усилена двумя дополнительными слоями ели толщиной 0,07 дюйма (1,8 мм). Этот метод строительства стал возможен только благодаря недавней разработке высокопрочных синтетических связующих смол, и его успех многих в отрасли удивил. Фюзеляж был построен в основном из фанеры на еловых лонжеронах, а верхняя и нижняя передние части были построены из еловых планок для достижения необходимых сложных кривых. Как и в случае с крылом, прочность конструкции зависела от обшивки. Топливо размещалось в трех фюзеляжных баках: два основных бака находились в носовой части и центральной секции, перед кабиной пилота. Третий вспомогательный бак емкостью всего 20 галлонов был расположен непосредственно за кабиной пилота и мог использоваться для регулировки центровки самолета. Пилот и навигатор сидели тандемом в кабине, расположенной позади крыла. Хотя были установлены два комплекта органов управления, только переднее место было оснащено полным набором приборов. Задний член экипажа также мог видеть многие приборы пилота, поворачиваясь вбок. Кабина была расположена низко для снижения сопротивления, а обзор вперед был очень ограниченным. Двигатели были модернизированными версиями недавно разработанного de Havilland Gipsy Six, настроенными для достижения оптимальной производительности с более высокой степенью сжатия и уменьшенной лобовой площадью; самолет мог поддерживать высоту до 4000 футов (1219 м) на одном двигателе. Основное шасси убиралось назад в мотогондолы двигателей и приводилось в действие вручную, требуя 14 оборотов большого маховика, расположенного справа от кабины. Во время испытаний было обнаружено, что корни лопастей винта неприемлемо мешают потоку воздуха в двигатель. Вместо него был установлен французский двухпозиционный пневматический винт Ratier. Его лопасти вручную устанавливались на малый шаг перед взлетом с помощью велосипедного насоса, а в полете автоматически переводились в положение большого шага (для высокой скорости) через датчик давления. Недостатком было то, что винты нельзя было вернуть в положение малого шага, кроме как на земле. Другие изменения включали установку мощного посадочного прожектора в носовой части и более высокий профиль кабины для обеспечения пилоту незначительно улучшенной видимости.

Although designed around the requirements for the MacRobertson race, owing to its unusual requirements the Comet did not fit the standard technical specification for a racing aircraft, nevertheless it was classed as a "Special, sub division (f), Racing or Record". De Havilland paid special attention to the non stop range necessary for the long official stages. They initially intended to produce a twin engined two seat development of the DH.71 experimental monoplane. However, this would have had inadequate performance so the designer, A. E. Hagg, turned to a more innovative design. This was a cantilever monoplane with enclosed cockpit, retractable undercarriage and flaps. In order to achieve take off at a reasonable speed with a high all up weight and a satisfactory high speed cruise, it would be necessary to fit variable pitch propellers. Both the rudder and elevators fitted to the conventional tail had horn mass balances. In order to validate the wing design, a half scale model wing was built and tested to destruction. The exterior skin was treated using a time consuming and repetitive process of painting and rubbing down to produce a highly smooth surface to reduce air friction and increase overall speed. Aerodynamic efficiency was a design priority and it was therefore decided to use a thin wing of RAF34 section. This was not thick enough to contain spars of sufficient depth to carry the flight loads, so the wing skin had to carry most of the loading in a "stressed skin" construction. However, the complex curves required for aerodynamic efficiency could not be manufactured using plywood. Hagg, who also had experience as a naval architect, adapted a construction technique previously used for building lifeboats. The majority of the wing was covered using two layers of wide spruce planking laid diagonally across the wing, with the outer layer laid crosswise over the inner. These strips varied in thickness according to the loads they carried, reducing over the span of the wing from at the root to towards the tip. It was built as a single assembly around three box spars located at 21, 40 and 65 percent chord: there was an intermediate spruce stringer between each pair of spars to prevent buckling. The ribs were made of birch ply and spruce. The outboard 1.83 m were skinned with various thicknesses of ply because of the difficulty of machining spruce planking to less than 0.07 in thickness. The leading edge, forward of the front spar, was also ply covered. The centre section was reinforced with two additional layers of 0.07 in (1.8mm) spruce. This method of construction had been made possible only by the recent development of high strength synthetic bonding resins and its success took many in the industry by surprise. The fuselage was built principally from plywood over spruce longerons, while the upper and lower forward section were built up from spruce planking in order to achieve the necessary compound curves. As with the wing, the strength of the structure depended on the skin. Fuel was carried in three fuselage tanks; the two main tanks were in the nose and centre section, in front of the cockpit. A third auxiliary tank, of only 20 gallon capacity, was placed immediately behind the cockpit and could be used to adjust the aircraft's trim. The pilot and navigator were seated in tandem in a cockpit set aft of the wing. Although dual flight controls were fitted, only the forward position had a full set of flight instruments. The rear crew member could also see many of the pilot's instruments by craning sideways while seated. The cockpit was set low in order to reduce drag and forward visibility was very poor. The engines were uprated versions of de Havilland's newly developed Gipsy Six, race tuned for optimum performance with a higher compression ratio and with a reduced frontal area; the aircraft could maintain an altitude of up to 4000 feet (1219 m) on one engine. The main undercarriage retracted backwards into the engine nacelles and was operated manually, requiring 14 turns of a large handwheel located on the right hand side of the cockpit. During testing, the propeller blade roots were found to interfere unacceptably with the airflow into the engine. Instead, a French two position pneumatically actuated Ratier type was substituted. Its blades were manually set to fine pitch before takeoff using a bicycle pump, and in flight they were repositioned automatically to coarse (high speed) pitch via a pressure sensor. A drawback was that the propellers could not be reset to fine pitch except on the ground. Other changes included the installation of a large landing light fitted in the nose, and a higher cockpit profile to give the pilot marginally improved visibility.

Гонка Макробертсона

Все три самолета Comet выстроились на старте гонки в Милденхолле, на недавно построенном аэродроме в Саффолке, который вскоре должен был быть передан Королевским ВВС. G ACSP был окрашен в черный цвет и получил название Black Magic, G ACSR был зеленым и не имел имени, а G ACSS был красным и назван Grosvenor House. Три самолета заняли свои места среди 17 других участников, среди которых были как новые высокоскоростные авиалайнеры Douglas DC-2 и Boeing 247, так и старые бипланы Fairey Fox.

G-ACSP Черная Магия

G ACSP был единственным Comet, пилотируемым его владельцем. Джим Моллисон и его жена Эми первыми стартовали, взлетев в 6:30 утра. G ACSP, названный «Черная магия», начал беспосадочный полет к первой обязательной точке посадки в Багдаде, став единственным экипажем, пролетевшим этот участок без посадок. Следующей остановкой был Карачи, где они приземлились в 4:53 утра, установив новый рекорд Англия – Индия. После посадки в Киркуке для дозаправки они прибыли в Багдад уже после взлета Моллисонов, но через полчаса снова поднялись в воздух. Скотт и Кэмпбелл Блэк пропустили Карачи и совершили беспосадочный перелет в Аллахабад, где им сообщили, что они прибыли первыми, обогнав Моллисонов. Несмотря на сильный шторм над Бенгальским заливом, в котором обоим пилотам пришлось совместно бороться с управлением, они благополучно добрались до Сингапура, на восемь часов опередив DC-2. Они вылетели в Дарвин, потеряв тягу левого двигателя над Тиморским морем, но все же дотянули до Дарвина. Пока механики работали над двигателем, его конструктор Фрэнк Халфорд увидел новостной плакат в Англии и связался с Дарвином по телефону. После обсуждения он пришел к выводу, что, несмотря на предупреждающий индикатор, они смогут продолжить полет на пониженной мощности. Несмотря на эту задержку, их преимущество стало непреодолимым, и после последней обязательной остановки и дополнительного ремонта двигателя в Шарлевиле они пересекли финишную черту на ипподроме Флемингтон в 15:33 (по местному времени) 23 октября. Их официальное время составило 70 часов 54 минуты 18 секунд.

G-ACSR

Третья «Комета», G ACSR, была окрашена в британский гоночный зеленый цвет Бернардом Рубином, успешным автогонщиком. Он планировал сам пилотировать самолет вместе с Кеном Уоллером, но из-за внезапной болезни был вынужден отказаться от полета и вместо себя нанял Оуэна Кэткарта Джонса. На участке Дарвин у них возникли новые проблемы, поэтому они приземлились в Батавии. Они стали четвертым самолетом, достигшим Мельбурна, за 108 часов 13 минут 30 секунд. Кэткарт Джонс и Уоллер немедленно забрали кинохронику австралийского этапа гонки и на следующий день вылетели обратно в Британию. Их время возвращения – 13 дней 6 часов 43 минуты – установило новый рекорд для перелета из Австралии и обратно.

После гонки

Дом Гровенора был демонтирован и отправлен обратно в Англию. Позже он был приобретен Министерством авиации, получил военный серийный номер K5084, был полностью окрашен в серебристый цвет с опознавательными знаками ВВС и доставлен на аэродром RAF Martlesham Heath для оценки Управлением по испытаниям самолетов и вооружения. Он совершил несколько полетов, прежде чем был списан из-за жесткой посадки и продан на металлолом. Впоследствии самолет был продан, перестроен компанией Essex Aero и оснащен двигателями Gipsy Six серии II и поворотным хвостовым колесом. В таком виде он предпринял несколько попыток установить рекорды и участвовать в гонках под разными названиями. В 1937 году он занял четвертое место в гонке Истр – Дамаск – Париж и двенадцатое место в Кубке короля в следующем месяце. Позже в том же году был улучшен рекорд полета туда и обратно до мыса – до 15 дней 17 часов. В марте 1938 года А. Э. Клустон и Виктор Рикеттс совершили обратный перелет в Новую Зеландию, преодолев 42 567 км за 10 дней 21 час 22 минуты. На следующий день после окончания гонки Кэткарт Джонс и Уоллер вылетели на G ACSR в обратный путь. Столкнувшись с проблемами с двигателем в Аллахабаде, они обнаружили, что Моллисоны все еще находятся там, и получили от них два исправных поршня от самолета Black Magic, чтобы продолжить полет. Вернувшись в Англию, они установили новый рекорд кругового перелета – 13 дней 6 часов 43 минуты. В декабре того же года, получив название Reine Astrid в честь бельгийской королевы, G ACSR доставил рождественскую почту из Брюсселя в Леопольдвиль в Бельгийском Конго. Black Magic был продан Португалии для запланированного перелета из Лиссабона в Рио-де-Жанейро. Получив новый регистрационный номер CS AAJ и название Salazar, он был поврежден при попытке взлета с авиабазы Синтра для пересечения Атлантики. Во время последующего обратного перелета из Хэтфилда был совершен рекордный полет из Лондона в Лиссабон, с временем 5 часов 17 минут в июле 1937 года.

Другие кометы

После приобретения французским правительством F ANPY (см. выше), они заказали четвертый самолет Comet, F ANPZ, с отсеком для почты в носовой части. Позже он был принят на вооружение французскими ВВС, прежде чем был уничтожен в пожаре в ангаре в Истре (Франция) в июне 1940 года. 21 сентября 1935 года Кэмпбелл Блэк и МакАртур взлетели на самолете "Boomerang" из Хэтфилда, предприняв еще одну попытку установить рекорд перелета до мыса. Самолет потерпел крушение во время полета над Суданом 22 сентября 1935 года из-за неисправности воздушного винта, а экипаж катапультировался.

Воздушно-десантные копии

N88XD – это полномасштабная летающая реплика самолета Comet. Построенный в 1993 году для Томаса У. Уэтена из Санта-Барбары, штат Калифорния, Биллом Тернером из компании Repeat Aircraft на аэродроме Флабоб в Рубиду, штат Калифорния, он выполнен в ливрее G-ACSS Grosvenor House. Реплика, изначально начатая Джорджем Лемеем в Канаде, была приобретена компанией Croydon Aircraft Company, базирующейся на аэродроме Old Mandeville недалеко от Гора, Новая Зеландия, где в настоящее время продолжается ее строительство. G-RCSR – это воссозданный самолет Comet, построенный по оригинальным конструкторским чертежам Кеном Ферном параллельно с реставрацией Black Magic в Дерби.

Культурное влияние

Воздушные гонки Макробертсона были событием всемирного значения и значительно способствовали прогрессу в конструировании самолетов. Триумф "Кометы" и ее высокоскоростной дизайн стали важной вехой в авиации. Отель "Comet" в Хэтфилде был начат строительством за год до гонки и являлся одним из первых модернистских отелей в Англии. Расположенный рядом с заводом de Havilland, он был назван в честь самолета-победителя "Comet Racer" после завершения строительства. Художнику, военному корреспонденту Эрику Кеннингтону, был заказан вырезанный из камня столб высотой 3 метра для установки на парковке отеля, что и было сделано в 1936 году. На вершине столба установлена знаменитая модель "Кометы", в настоящее время окрашенная в ливрею Grosvenor House. Для двухсерийной австралийской телевизионной драмы "Половина мира" (выпущенной на DVD под названием "Великая воздушная гонка") были построены полномасштабные, но нелетающие реплики самолетов "Grosvenor House" и "Black Magic". Реплика G-ACSS могла передвигаться по земле и впоследствии была частично восстановлена в ливрею G-ACSR, сейчас она экспонируется в Музее самолетов De Havilland в Salisbury Hall, Великобритания. Самолеты "Комета" также появлялись в художественных произведениях, см. раздел "Самолеты в художественной литературе" #de Havilland DH.88 Comet.